本发明涉及一种具有线粒体靶向功能的自组装多肽药物及其制备方法和应用，所述具有线粒体靶向功能的自组装多肽药物包括依次连接的线粒体靶向单元、自组装单元和声动力响应单元。该自组装多肽药物在体液循环过程中能够通过疏水作用自组装形成纳米颗粒被动靶向于肿瘤细胞，并靶向线粒体，由于肿瘤细胞中的线粒体会产生大量的活性氧(ROS)，纳米颗粒借助内源性ROS的环境能够进一步形成纤维，增强了其与线粒体的多价键协同作用，使其与线粒体作用位点更多，与线粒体的结合力更牢，后续通过外源性的超声(US)激活声敏剂产生单线态氧，对线粒体产生破坏，从而诱导肿瘤细胞凋亡。